Filagrina es una proteína vital para la formación de nuestra capa protectora de la piel con el exterior.
Filagrina, proteína esencial para la piel
La principal función de la piel es actuar como barrera protectora entre nuestro organismo y el exterior. Minimiza la pérdida de agua del cuerpo y al mismo tiempo previene la entrada de gérmenes patógenos y alérgenos.
Estructura de la piel
La piel consta de 3 capas: epidermis, dermis e hipodermis.
La epidermis a su vez consta de 5 capas. La superior, en contacto con el exterior, es el stratum corneum. Está formado por una matriz compacta de proteínas y sustancias grasas –lípidos– que forman nuestra barrera protectora con el exterior.
Capas de la epidermis
El stratum corneum está formado a por 15-20 capas de células planas sin núcleo, conocidas como corneocitos, y un citoplasma formado por filamentos de queratina. La queratina es una proteína rica en azufre que constituye la parte fundamental de las capas más externas de la epidermis y de otros tejidos como las uñas o el pelo.
Una barrera defectuosa es el origen de muchos procesos inflamatorios que conducen a enfermedades de la piel, especialmente las pieles secas.
Humidificadores o moisturizers
La piedra angular en el tratamiento de estas pieles es el uso de emolientes, compuestos que forman parte de los humidificadores –moisturizers-. Los componentes activos de estos humidificadores de la piel son 3. Emolientes, ablandan y suavizan la piel. Oclusivos, forman una barrera en la superficie de la piel que evita la pérdida de agua transepidérmica-TEWL-. El TEWL o transepidermal water loss, es la cantidad de agua que pasa del interior del cuerpo a la atmósfera a través de procesos de difusión y/o evaporación. Humectantes, enlazan y retienen agua en el stratum corneum.
Componentes del stratum corneum
La urea es un humectante que se ha incluido en la formulación de los humidificantes para mejorar la hidratación de la piel durante décadas. El lactato también es un buen humectante muy utilizado. Recientemente muchos humidificadores incluyen también aminoácidos, ácido pirrolidón carboxílico –PCA– y sales.
Todos estos compuestos, urea, lactato, aminoácidos, PCA y otros, forman parte de un grupo de compuestos conocidos como proteína que ya existe como tal en la piel.
El factor natural hidratante -NMF-
El término natural moisturizing factor apareció por primera vez en 1959. Se definió como un conjunto de sustancias de la epidermis, solubles en agua, cuya eliminación disminuye su capacidad de retener agua. La definición ya indicaba que, por entonces, ni su composición ni su origen eran conocidos.
La función del NMF es mantener la adecuada hidratación de la piel. Una adecuada hidratación del stratum corneum es necesaria para mantener la elasticidad de la piel, ayudar en el proceso de descamación y contribuir a formar una barrera protectora óptima.
Actualmente, la composición del NMF ya es completamente conocida. Está formado mayoritariamente por aminoácidos libres, PCA -poderoso humectante-, ácido urocánico -absorbedor natural de rayos UV-, sales inorgánicas, azúcares, ácido láctico y urea. También contiene glicerina y ácido hialurónico en pequeñas proporciones.
Composición química del factor natural de hidratación o NMF
El origen del NMF: filagrina
El origen del factor natural hidratante fue un tema de investigación intensa durante muchos años. Numerosos estudios centrados en el ácido urocánico y en PCA revelaron que el NMF proviene de aminoácidos del stratum corneum. No obstante, entonces se pensaba que el stratum corneum era únicamente un conjunto de células muertas -corneocitos- que no podía llevar a cabo ninguna transformación química.
Hoy se ha comprobado que el stratum corneum aunque está compuesto por células muertas, es biológicamente activo.
Gracias a análisis detallados de los aminoácidos que componen el NMF, se ha comprobado que los componentes del NMF son fruto de la descomposición de una proteína conocida como filagrina.
Funciones de filagrina
Filagrina es una proteína localizada en el stratum corneum. Su función, tal como sugiere su nombre, es la de agregar filamentos –filaggrin, filament aggregating protein-.
La filagrina se forma a partir de la ruptura de un precursor mucho más grande conocido como profilagrina. Así se forman múltiples copias de filagrina. La profilagrina se encuentra en las células precursoras de los corneocitos, conocidas como queratinocitos.
Esta filagrina recién formada es la que se encarga de agregar filamentos entre fibras de queratina.
No obstante, no acaba ahí su función. La filagrina sigue degradándose y se convierte en el factor natural hidratante -NMF-. Esta conversión tiene lugar mientras los corneocitos se van moviendo hacia las capas más superficiales de la piel.
Efectos del déficit de filagrina en el stratum corneum
La conversión de filagrina en NMF sólo tiene lugar en un intervalo muy estrecho de concentración de agua. Si no dispone de agua, la filagrina no se degrada. Por lo tanto, el estado de hidratación de la piel influye mucho en el proceso de degradación de filagrina.
Es decir: ¡La función de filagrina va cambiando!
Filagrina “viaja” a través de las capas del stratum corneum. Y a medida que viaja va cambiando su función.
En las capas internas del stratum corneum, filagrina contribuye a la resistencia física de la barrera de protección formando una matriz de filamentos. Sin filagrina, la integridad y cohesión entre los corneocitos se debilita, aumentando la penetración percutánea y la pérdida de agua transepidérmica.
Debilitación de la barrera de la piel por falta de filagrina
Al final de su viaje, cuando llega a las capas más externas del stratum corneum, filagrina se degrada dando lugar a los componentes del NMF, que quedan en la superficie de la piel formando la barrera protectora.
Proceso de producción de NMF a partir de profilagrina
En resumen, profilagrina se encuentra en el stratum granulosum. A medida que los queratinocitos se transforman en corneocitos profilagrina se va transformando en filagrina y agrega los filamentos de queratina en macrofibras. En las capas superiores del stratum corneum, filagrina se degrada y forma el NMF, que absorbe y retiene agua de la atmósfera.
Proceso de producción de NMF a partir de profilagrina
Los componentes del NMF se utilizan en formulaciones desde hace mucho tiempo
Algunos de los componentes del NMF se han utilizado durante décadas como hidratantes sin el conocimiento de por qué lo son. Urea, por ejemplo, se ha añadido en las formulaciones de humidificantes desde 1943. Sin embargo, nunca se había medido la concentración de urea en pacientes con problemas de piel o en edades maduras.
El lactato se utilizaba para el tratamiento de ictiosis en 1946. Actualmente se ha comprobado su efectividad frente a humidificantes que no contienen este componente.
PCA es uno de los componentes mayoritarios del NMF. Se elimina de la piel por el uso de jabones y con la edad. No obstante, se ha descrito su uso para aliviar síntomas de piel seca.
Durante los últimos 50 años se han llevado a cabo muchas investigaciones relacionadas con el proceso de degradación y las funciones de filagrina. También de la genética y los factores ambientales que influyen en su función y la de NMF en la salud y enfermedades de la piel. Actualmente se sabe que la deficiencia de filagrina es uno de los orígenes de la dermatitis atópica.
Bibliografía
Understanding the role of natural moisturizing factor in skin hydration, http://practicaldermatology.com/pdfs/PD0712_FTR_NMFReview.pdf
Filaggrin in the frontline: role in skin barrier function and disease, J Cell Sci 2009 122: 1285-1294; doi: 10.1242/jcs.033969
